CN101589960A - 活检装置的针尖端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及活检装置，具体地涉及活检装置的针尖端。该活检装置包括主体部分、尖端、至少一个刀片和切割器。套管限定了至少一个腔。所述套管包括用于接收组织的横向孔。所述尖端位于所述套管的远端上。所述刀片从所述尖端沿纵向延伸。第二刀片也从所述尖端沿纵向延伸。所述刀片可以相对于套管轴向交错。刀片还可以具有彼此不同的长度。另外，刀片可以具有带尖角的远端，或者可以具有曲线远侧边。刀片和尖端的构造可以使穿刺组织所需的力减小。刀片和尖端可以产生大于或等于套管的外周长长度的切割长度。

Description

活检装置的针尖端
技术领域
本发明涉及一种活检装置，具体地涉及一种活检装置的针尖端。
背景技术
目前已经使用多种装置以多种手段在各种医疗手术过程中获取活检样本。活检装置可以在立体定位引导装置、超声引导装置、磁共振成像(MRI)引导装置或其他引导装置的引导下使用。仅仅示例性的活检装置公开于以下文献中：1996年6月18日公告的题为“Method and Apparatus for Automated Biopsy and Collection of SoftTissue”、专利号为No.5,526,822的美国专利；2000年7月11日公告的题为“Control Apparatus for an Automated Surgical BiopsyDevice”、专利号为No.6,086,544的美国专利；2003年6月12日公开的题为“MRI Compatible Surgical Biopsy Device”、公开号为No.2003/0109803的美国专利申请；2007年5月24日公开的题为“RemoteThumbwheel for a Surgical Biopsy Device”、公开号为No.2007/0118048的美国专利申请；2006年12月13日提交的题为“BiopsySystem”、序列号为No.60/869,736的美国临时专利申请；2006年12月13日提交的题为“Biopsy Sample Storage”、序列号为No.60/874,792的美国临时专利申请和2007年11月21日提交的题为“Revolving Tissue Sample Holder for Biopsy Device”、系列号为No.11/942,785的美国非临时专利申请。上述美国专利、美国专利申请公开、美国临时专利申请以及美国非临时专利申请中的每一篇的公开内容通过引用结合入本文。
在一些设置中，包括那些需要用活检装置的尖端来穿刺患者组织的设置中的一些，活检装置的一些用户可能偏爱于以相对小的力来穿刺组织。换句话说，在一些设置中，由于第一活检装置的尖端穿刺组织所需的力比第二活检装置的尖端穿刺组织所需的力小，故相对于第二活检装置而言用户可能偏爱第一活检装置。当组织相对致密时或者在其他情况下，这种偏爱可能会增加。
一些活检装置可以具有针部分，该针部分具有大致圆形的横截面、大致卵形的横截面、大致椭圆形的横截面、“8字形”横截面或者某一其他横截面。这样的针部分可具有绕纵向轴线的预定外周长。在一些设置中，组织中切口的长度与活检装置针的周长或圆周的长度的比率可以表示将针推入致密组织中所需的力的大小。例如，在一些设置中，切口长度与外周长的比率相对较高，这可以抑制组织膨胀圆周应力的增加(例如较小的增长率)，这比使用切口长度与外周长的相对较小的比率所获得的组织膨胀圆周应力的增加(例如较大的增长率)更加理想。
虽然已经制成和使用多种系统和方法来获得活检样本，但是据信在本发明以前没有人制成和使用在附带的权利要求书中描述的本发明。
发明内容
本发明具体地包括以下内容：
(1).一种活检探头，其中，所述活检探头包括：
(a)主体部分；
(b)从所述主体部分延伸的套管，其中所述套管限定了至少一个腔，所述套管包括能够接收组织的横向孔；
(c)位于所述套管的远端处的尖端；
(d)从所述尖端沿纵向延伸的第一刀片；
(e)从所述尖端沿纵向延伸的第二刀片；和
(f)能够相对于所述套管移动的切割器，其中所述切割器能够切割组织。
(2).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述尖端包括至少两个凹面。
(3).根据第(2)项所述的活检探头，其中，所述至少两个凹面通过凹磨工艺形成，使得所述至少两个凹面被凹磨。
(4).根据第(2)项所述的活检探头，其中，所述第一刀片将所述至少两个凹面中的至少一个分成两半。
(5).根据第(2)项所述的活检探头，其中，所述至少两个凹面是四个凹面。
(6).根据第(2)项所述的活检探头，其中，所述至少两个凹面接合在锋利的边处，所述套管具有围绕由所述套管限定的轴线的外周长，所述锋利的边的每个具有大于或基本上等于所述套管的周长的长度。
(7).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述尖端与所述套管分开地形成并且与所述套管接合。
(8).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述第一刀片和所述第二刀片在角度上偏差大约90度。
(9).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述第一刀片具有第一长度，所述第二刀片具有第二长度，所述第一长度大于所述第二长度。
(10).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述第一刀片沿着远侧终止于相对于所述套管的第一轴向位置处的第一远侧点，所述第二刀片沿着远侧终止于相对于所述套管的第二轴向位置处的第二远侧点，所述第一远侧点位于所述第二远侧点的远侧。
(11).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述第一刀片具有会聚在远侧点的一对边。
(12).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述第一刀片具有凸起的曲线远侧边。
(13).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述尖端和第一刀片能够在组织中产生一段横向长度的切口，所述套管具有围绕由所述套管限定的轴线的外周长，切口的长度大于或基本上等于所述套管的周长。
(14).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述第一刀片与所述尖端形成一体。
(15).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述第一刀片与所述尖端分开地形成并且与所述尖端接合。
(16).根据第(1)项所述的活检探头，其中，所述尖端还包括头部，所述套管具有套管直径，所述头部具有头部直径，所述头部直径大于所述套管直径。
(17).根据第(1)项所述活检探头，其中，所述套管包括多个形成在套管中的凹槽，所述凹槽包括一个或多个凹窝、凹坑或细长的槽。
(18).根据第(1)项所述的活检探头，还包括线性马达，其中，所述线性马达可操作地用于可控制地沿着远侧相对于所述主体部分击发所述套管。
(19).一种活检探头，其中，所述活检探头包括：
(a)主体部分；
(b)从所述主体部分延伸的套管，其中所述套管限定了至少一个腔，所述套管包括能够接收组织的横向孔，所述套管包括多个形成在所述套管中的凹槽，所述凹槽包括一个或多个凹窝、凹坑或细长的槽；
(c)位于所述套管的远端处的组织穿刺尖端，其中所述套管中的凹槽在所述尖端的近侧；和
(d)能够相对于所述套管移动的切割器，其中所述切割器能够切割组织。
(20).一种活检探头，其中，所述活检探头包括：
(a)主体部分；
(b)从所述主体部分延伸的套管，其中所述套管限定了至少一个腔，所述套管包括能够接收组织的横向孔，所述套管具有第一直径；
(c)位于所述套管的远端处的尖端；
(d)从所述尖端沿纵向延伸的刀片，其中，所述刀片具有宽度，所述刀片的宽度大于所述套管的第一直径；以及
(e)能够相对于所述套管移动的切割器，其中所述切割器能够切割组织。
附图说明
虽然说明书以具体地指出和明确地要求保护本发明的权利要求书作为总结，但是相信通过以下结合附图对特定实施例的描述能更好地理解本发明，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：
图1示出了在立体定位设置中使用的示例性的组装好的活检装置的立体图；
图2示出了图1中的活检装置的分解图，其中探头被从机架拆下；
图3示出了在超声设置中使用的示例性的组装好的活检装置的立体图；
图4示出了图3中的活检装置的分解图，其中探头被从机架拆下；
图5示出了图4中的探头部分的仰视立体图；
图6示出了示例性的针尖端的平面图；
图7示出了图6的针尖端的端视图；
图8示出了处于第一角定向的另一种示例性的针尖端的平面图；
图9示出了处于第二角定向的图8的针尖端，第二角定向距第一角定向大约90度；
图10示出了处于第三角定向的图8的针尖端，第三角定向大约介于第一角定向和第二角定向之间；
图11示出了图8的针尖端的端视图；
图12示出了另一种示例性的针尖端的平面图；
图13示出了图12的针尖端的端视图；
图14示出了处于第一角定向的另一种示例性针尖端的平面图，
图15示出了处于第二角定向的图14的针尖端，第二角定向距第一角定向大约90度；
图16示出了处于第三角定向的图14的针尖端，第三角定向大约介于第一角定向和第二角定向之间；
图17示出了另一种示例性的针尖端的平面图；
图18示出了图17的针尖端的端视图；
图19示出了示例性的改进的套管的平面图；
图20示出了另一种示例性的改进的套管的平面图；
图21示出了另一种示例性的改进的套管的平面图；
图22示出了带有示例性的针击发机构的图1的机架的示意性剖视图。
具体实施方式
对本发明一些实施例的下列说明不应用于限制本发明的范围。通过以下说明，本发明的其他实施例、特征、方面、实施方式和优点对于本领域技术人员来说会变得很清楚，以下说明是以示例方式给出的用于执行本发明的最优模式中的一种。如将被意识到的，本发明还能够实现其他不同和明显的方面，所有这些都不背离本发明。因此，附图和说明书在本质上应认为是示例性的和非限制性的。
如图1至2所示，示例性的活检装置100包括探头102和机架202。类似地，如图2至3所示，另一种活检装置101包括探头103和机架302。如下面更加详细地描述，每个探头102、103能够与其相应的机架202、302分开。仅仅作为例子，探头102、103可被设置成一次性组成元件，而机架202、302可被设置成可重复使用的组成元件。本文中使用的术语“机架”不应被理解为需要将探头102、103的任何部分插入机架202、302的任何部分中。实际上，在活检装置100、101的一些变型中，探头102、103可简单地放置在机架202、302上。在其他一些变型中，机架202、302的一部分可插入探头102、103中。此外，在一些活检装置100、101中，探头102、103和机架202、302可以是单体式或整体式结构，使得这两个组成元件不能分开或者不能看作不同的组成元件。鉴于此处的教导，本领域技术人员可想到探头102、103和机架202、302之间的其他合适的结构和功能关系。
I.用于立体定位应用的示例性探头
如图1至2所示，探头102包括针部分10和主体部分112。主体部分112包括盖构件114和基座构件(未示出)。组织样本保持器140可拆卸地固定到基座构件(未示出)，但是替代地，组织样本保持器140可以固定到盖构件114或其他一些组成元件上。一对管402、404与探头102相连，用于传递流体(例如真空、生理盐水、大气、压缩空气等)。
A.示例性的针
在本实施例中，针部分10包括外套管12，该外套管12具有组织穿刺尖端14和位于组织穿刺尖端14近侧的横向组织接收孔16。本实施例的外套管12的内部限定了套管腔(未示出)和真空腔(未示出)，其中壁(未示出)将套管腔从真空腔分开。多个外部开口22形成于外套管12中并与真空腔流体连通。与外部开口22类似的开口的例子公开于2007年2月8日公开的题为“Biopsy Device withVacuum Assisted Bleeding Control”、公开号为No.2007/0032742的美国专利申请中，其公开内容通过引用结合入本文。当然，如此处描述的其他组成元件一样，外部开口22仅仅是可选的。在本实施例中，套管腔和真空腔之间的壁也具有多个开口，以在套管腔和真空腔之间提供流体连通，但是这样的开口也仅仅是可选的。
B.示例性的组织穿刺尖端
组织穿刺尖端14被构造成不需要很大的力就能穿刺组织，并且不需要在插入尖端14之前在组织中形成开口。当然，在一些应用方式中，在插入尖端14之前可以在组织中形成切口或其他开口。虽然下面将详细描述仅仅是示例性的各种尖端14，但是应当理解的是可以使用各种其他尖端14。在一些应用方式中，尖端14可以用小到大约20牛顿或大约4磅的力(甚至更小的力)在胸部纤维组织中穿刺通过组织并且进入组织至少6毫米的深度。例如，本文描述的各种尖端14的一些应用方式可能需要低于大约20牛顿或低于大约4磅的力来穿透10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm和/或更深的胸部组织。换句话说，在这样的穿刺过程中，尖端14在不需要超过大约20牛顿或大约4磅的插入力的情况下就能穿透任何或所有这些深度。本文所述的各种尖端14的一些应用方式甚至可以只需低于大约15牛顿或少于大约3磅的力就能穿透10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm和/或更深的胸部组织。替代地，尖端14可以需要任何其他适当的力来穿刺具有任何期望深度的组织。
在一些应用方式中，尖端14包括在2007年5月11日提交的序列号为No.60/917,375、题为“Biopsy Device Needle Tip”的美国临时专利申请中描述的活检装置的针尖端的任何一个，该申请的内容通过引用接合入本文。尖端14的多种其他的仅仅示意性的应用方式将在下面参照图6至17更加详细地描述，其中孔16不是被描绘成针部分10的部分，但是包括本文所示和所述的任何尖端的针部分10可以具有孔16。
图6至7示出了可被设置在针部分10上的另一种仅仅示例性的针尖端500。如图所示，针尖端500包括会聚于一点506的四个凹面502。在该实施例中，凹面502是“凹磨”的，并且可以使用锥形研磨器(bullet grinder)或使用任何其他的装置或工艺形成。替代地，在不需要凹形的研磨轮廓时，凹面502可以具有锥形的研磨轮廓或者任何其他适当的轮廓。
在一些应用方式中，尖端500与套管12形成单体或整体，使得尖端500构成套管12的单体式或整体式部分。在另一种应用方式中，尖端500和套管12分开地形成，然后再接合在一起。在这样的应用方式中，在将尖端500固定到套管12上之前，尖端500可以被研磨或以其他方式形成。替代地，尖端500可以在被固定到导管12之后被研磨。
面502邻接于公共边504。在该实施例中，每条边504的长度大于或等于套管12的外周长或圆周尺寸。在该实施例中，边504在角度上彼此偏差大约90度。但是，在其他应用方式中，边504可以具有任何其他的适当角偏差或多个角偏差。
虽然该实施例的针尖端500包括四个面502，但是应当理解，可以使用任何其他适当数目的面。例如，面502的数目可以从两个到五个，或者落在任何其他适当的范围内。另外，虽然在本实施例中的面502都沿着相同的轴向长度相对于彼此延伸，但是应当理解，面502可以沿着不同的轴向长度延伸。例如，在具有四个面502的应用方式中，两个相对的面502可以沿着比另外两个相对的面502更短的轴向长度延伸。鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到，可以使面502的轴向长度或者面502的其他性质变化的其他方式。
图8至11示出了可以设置在针部分10上的另一种仅仅示例性的针尖端550。如图所示，针尖端550包括四个凹面552和两个刀片554、556。每个刀片554、556具有两个锋利的边558、560。凹面552可以类似于上述面502的方式形成和构造。替代地，面552可以具有任何其他适当的构造，包括但不限于基本平面的、凸起的、或任何其他构造。
如图所示，刀片554比刀片556“短”。换句话说，刀片556的边560会聚在位于刀片554的边558远侧的一点处。因此，刀片554、556沿着由针部分10限定的纵向轴线轴向地交错。然而，在另一种应用方式中，刀片554、556不在轴向上交错，而是会聚于公共的最远侧点。还应当理解，可以使用多于两个刀片554、556。在使用多于两个刀片554、556的情况下，这样的刀片可以包括轴向交错的两个或更多个刀片和/或会聚于公共的最远侧点的两个或更多个刀片，包括会聚的刀片和轴向交错的刀片的组合。
另外，本实施例的刀片554、556沿着面552的角度中央区域定位，使得刀片554、556将每个面552分成两半。在其他应用方式中，刀片554、556沿着面552之间的边延伸。鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到刀片554、556和面552之间的其他适当的关系。本实施例的刀片554、556被设置成使得边558、560在角度上彼此间隔大约90度。但是，在其他变型中，边558、560可以具有任何其他合适的角度偏差或多个角度偏差。
在该实施例中，每个刀片554、556限定了大约45度的角度。当然，可以使用任何其他角度或多个角度。另外，本实施例的尖端550被构造成使得由尖端550产生的切割长度大于或等于套管12的周长或圆周。然而应当理解，可以使用套管12和尖端550之间的任何其他适当的尺寸或关系。
在一些应用方式中，刀片554、556与针尖端550形成单体或整体，使得刀片554、556构成套管12的单体式或整体式部分。在另一种应用方式中，刀片554、556和针尖端550分开地形成，然后再接合在一起。例如，尖端550可在将刀片554、556固定到尖端550之前研磨和以其他方式形成。类似地，刀片554可以在刀片556与尖端550接合之前与尖端550接合。替代地，刀片554、556可以在被一起接合到尖端550之前先接合在一起。刀片554、556可以使用互锁特征部、焊接、粘接或任何其他合适的结构或工艺固定到尖端550。切口(未示出)或其他特征部可以设置在刀片554、556和/或尖端550的任意一个中或者在两者中以容许它们的结合。本领域技术人员能够想到可以用于制造尖端550的其他方式。
图12至13示出了可以设置在针部分10上的另一个仅仅是示例性的针尖端600。如图所示，针尖端600包括会聚于一点606的四个凹面602。与上述的凹面502一样，凹面602可以是“凹磨”的，或者可以使用锥形研磨器或使用任何其他的装置或工艺形成。替代地，在不需要凹形的研磨轮廓时，凹面602可以具有锥形的研磨轮廓或任何其他适当的轮廓。
面602邻接于公共边604。在该实施例中，每条边604的长度大于或等于套管12的外周长或圆周的尺寸。在该实施例中，边604在角度上彼此偏差大约90度。但是，在其他应用方式中，边604可以具有任何其他的适当角偏差或多个角偏差。
虽然该实施例的针尖端600包括四个面602，但是应当理解，可以使用任何其他适当数目的面。例如，面602的数量可以从两个到五个，或者落在任何其他适当的范围内。另外，虽然在本实施例中的面602都沿着相同的轴向长度相对于彼此延伸，但是应当理解，面602可以沿着不同的轴向长度延伸。例如，在具有四个面602的应用方式中，两个相对的面602可以沿着比另外两个相对的面602更短的轴向长度延伸。鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到，可以使面602的轴向长度或者面602的其他性质变化的其它方式。
同样如图12至13所示，尖端600形成在头部608上，该头部的直径大于套管12的直径。在该实施例中，从头部608到套管12的过渡部610是锥形的，但是过渡部610可以是大致曲线的或者具有任何其他适当的构造。在该实施例中，头部608的较大直径通过尖端600提供了显著大于套管12的周长或圆周的切割长度，这可以减少尖端600和套管12穿刺组织所需的力。
在一些应用方式中，尖端600与套管12形成单体或整体，使得尖端600构成套管12的单体式或整体式部分。在另一种应用方式中，尖端600和套管12分开地形成，然后再接合在一起。在这样的应用方式中，在将尖端600固定到套管12之前，尖端600可以被研磨或者以其他方式形成。替代地，尖端600可以在被固定到导管12之后被研磨。而且，头部608可以从套管12取下，从而各种尺寸的头部608和尖端600可以固定到套管12上。
图14至16示出了可以设置在针部分10上的另一种仅仅示例性的针尖端650。如图所示，针尖端650包括四个凹面652和两个刀片654、656。每个刀片654、656具有两个锋利的边658、660。凹面652可以类似于上述面502、552、602的方式形成和构造。替代地，面652可以具有任何其他适当的构造，包括但不限于基本平面的、凸起的、或任何其他构造。
如图所示，刀片654比刀片656“短”。换句话说，刀片656的边660到达位于刀片654到达的最远侧点658远侧的最远侧点662。因此，刀片654、656沿着由套管12限定的纵向轴线轴向交错。然而，在另一种应用方式中，刀片654、656不是轴向交错，而是会聚于公共的最远侧点。还应当理解，可以使用多于两个刀片654、656。在使用多于两个刀片654、656的情况下，这样的刀片可以包括两个或更多轴向交错的刀片和/或会聚于公共的最远侧点的两个或更多的刀片，包括会聚的刀片和轴向交错的刀片的组合。
另外，本实施例的刀片654、656沿着面652的角度中央区域定位，使得刀片654、656将每个面652分成两半。在其他应用方式中，刀片654、656沿着面652之间的边延伸。鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到刀片654、656和面652之间的其他适当的关系。本实施例的刀片654、656被设置成使得边658、660在角度上彼此间隔大约90度。但是，在其他变型中，边658、660可以具有任何其他合适的角度偏差或多个角度偏差。
在该实施例中，每个刀片654、656可以限定具有任何适当的曲率半径的圆弧。与其他一些针和尖端相比，刀片654、656的弯曲可以减少穿刺力并且允许相对更加平滑地插入针部分10和尖端650。另外，本实施例的尖端650被构造成使得由尖端650产生的切割长度大于或等于套管12的周长或圆周。然而应当理解，套管12和尖端650尺寸之间可以具有任何其他适当的尺寸或关系。
在一些应用方式中，刀片654、656与针尖端650形成单体或整体，使得刀片654、656构成套管12的单体式或整体式部分。在另一种应用方式中，刀片654、656和尖端650分开地形成，然后再接合在一起。例如，尖端650可在将刀片654、656固定到尖端650之前研磨或者以其他方式形成。类似地，刀片654可以在刀片656与尖端650接合之前与尖端650接合。替代地，刀片654、656可以在一起接合到尖端650之前先接合在一起。刀片654、656可以使用互锁特征部、焊接、粘接或任何其他合适的结构或工艺固定到尖端650。切口(未示出)或其他特征部可以设置在刀片654、656和/或尖端650的任意一个中或者在两者中以容许它们结合。本领域技术人员能够想到可被用于制造尖端650的其他方式。
图17至18示出了可以设置在针部分10上的另一种仅仅示例性的针尖端700。如图所示，针尖端700包括锥形远侧区域702和刀片704。在其他应用方式中，锥形远侧区域702是多个凹面(例如类似于上述的面502)或者多个平面，或者被倒凸圆角，或者具有任何其他适当的构造。
该实施例中的刀片704具有两个锋利的边708，710。边708，710会聚于最远侧点712；并且每个边708，710也终止于各自的端点714、716。端点714、716分开的距离大于套管12的直径，使得尖端700具有箭头式的构造。在一些应用方式中，端点714、716分开的距离大于或等于套管12的圆周或周长。端点714、716之间的距离可以作为对刀片704的宽度的限定。刀片704可以具有足够小的宽度，从而在接近肿瘤时不受影响并且不会增加气胸症状的可能性；但是刀片704的宽度又足够大，从而与不具有这样宽度的刀片704相比减少了针部分10穿刺相对于针部分10的组织所需的力。刀片704的宽度可以根据各种考虑因素(包括但不限于组织密度)来选取。刀片704还可以提供垂直于刀片704的最大尺寸的改进的超声可视性。
在一些应用方式中，可以在尖端700上设置附加的刀片(未示出)。这样的刀片沿着由针部分10限定的纵向轴线的长度和/或位置可以与刀片704相同。替代地，与上述刀片554、556类似，刀片704和附加的刀片可以沿着由针部分10限定的轴线沿纵向交错。另外，附加的刀片可以在角度上相对于刀片704隔开大约90度。在另一种应用方式中，刀片704包括多个刀片。在这些应用方式的任何一个中，附加的刀片可以具有与刀片704的宽度相同或不同的宽度。同样，附加的刀片可以具有与套管12的直径大约相等的宽度。鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到将一个或多个附加刀片结合在尖端700中的任何其他方式。
在该实施例中，刀片704限定了大约45度角。当然，可以使用任何其他角度或多个角度。另外，本实施例的尖端700被构造成使得由尖端700产生的切割长度大于或等于套管12的周长或圆周。然而应当理解，套管12和尖端700之间可以具有任何其他适当的尺寸或关系。
在一些应用方式中，刀片704与针尖端700形成单体或整体，使得刀片704构成套管12的单体式或整体式部分。在其他应用方式中，刀片704和针尖端700分开地形成，然后再接合在一起。刀片704可以使用互锁特征部、焊接、粘接或任何其他合适的结构或工艺固定到尖端700。切口(未示出)或其他特征部可以设置在刀片704和/或尖端700中以容许它们结合。而且，尖端700可以与套管12单体式或整体式地形成；或者可以与套管12分开形成，然后再固定到套管12的远端上。本领域技术人员能够想到可以用于制造尖端700的其他方式。
鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到针部分10的组织穿刺尖端14或其他组成元件的其他适当的构造。
C.示例性的套管改进
作为本文所述的尖端14的各种应用方式的任何一个的替代或补充，套管12可以进行各种改进。这样的改进可以减小针部分10穿刺入组织中所需的力。一种这样的改进可以包括在套管12和/或尖端14的外表面上施加碳涂层或吸水涂层。替代地，可以在套管12和/或尖端14上施加任何其他涂层或处理。下面更加详细地描述多种另外的改进，但是鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到其他改进。
图19示出了一种仅仅示意性的改进的套管750。在该实施例中，套管750经受喷丸处理，这导致在套管12中形成多个凹窝752。应当理解，在一些情况下，具有电解抛光的外表面的套管12在穿刺组织时可能出现对组织的一定程度的黏性。这样的黏性可以导致具有这样的套管12的针部分10穿刺组织所需的力相对增加。相反，凹窝752可以减小这样的牵制效应(例如由于减少了接触表面)，使得改进的套管750需要相对较少的力来供针部分10穿刺组织。凹窝752可以沿着套管750的任何合适的长度设置。
套管750的喷丸处理可以使用各种媒介或工艺完成。仅仅作为例子，套管750的外表面可以使用小的球形媒介(例如珠子等)进行喷丸处理，所述球形媒介诸如砂子、金属、玻璃或者任何其他合适的材料，包括材料的组合。替代地，凹窝752可以使用任何其他适当的工艺产生。另外，套管750可以是粗糙的，无需产生凹窝。鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到可以使用其他方式处理套管750。
图20示出了另一种仅仅示例性的改进的套管760。在该实施例中，在套管760中形成有多个凹坑762。凹坑762可以使用各种工艺形成，包括但不限于切割或研磨。与凹窝752类似，凹坑762可以减小具有这样的套管760的针部分10穿刺组织所需的力(例如由于减少了接触面积)。凹坑762可以沿着套管760的任何适当的长度设置，并且可以具有任何其他适当的间距和构造。
图21示出了另一种仅仅示例性的改进的套管770。在该实施例中，在套管770中形成有多个纵向槽772。槽772可以使用各种工艺形成，包括但不限于切割或研磨。与凹窝752和凹坑762类似，槽772可以减小具有这样的套管770的针部分10穿刺组织所需的力(例如由于减少了接触面积)。槽772可以沿着套管770的任何适当的长度设置，并且可以具有任何其他适当的间距和构造。槽772还可以以各种适当的定向形成(例如，除纵向之外的定向)。
D.示例性的切割器
中空的切割器(未示出)设置在套管20的套管腔内。切割器的内部限定切割器腔，使得流体和组织可借助切割器腔传递通过切割器。切割器被构造成在套管腔内旋转以及在套管腔内轴向移动。在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum TimingAlgorithm for Biopsy Device”的美国非临时专利申请中描述了可以用来引起切割器旋转和移动的适当机构，该申请的公开内容通过引用结合入本文；鉴于此处的教导，本领域技术人员容易想到其他适当的机构。切割器可以构造成从通过外套管12的横向孔16伸出的组织切割活检样本。切割器还可被构造成允许通过切割器腔向近侧传递切割下的组织样本。这种切割和近侧传递的仅仅示例性的例子描述于美国专利No.5,526,822中，该专利的公开内容通过引用结合入本文，但是也可使用任何其他合适的结构或技术来进行切割和/或在活检系统2内传递组织样本。
另外，套管20和切割器的适当组成元件、结构、相互关系和构造在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“VacuumTiming Algorithm for Biopsy Device”的美国非临时专利申请中描述，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。
E.示例性的针套节
如图1至2所示，针套节60被固定在外套管12上，并且包括指轮62和从指轮62向近侧延伸的套筒部分64。本实施例的针套节60围绕外套管12的近侧部分包覆成型，但是可以形成针套节60和/或使用任何其他合适的技术(例如，紧定螺钉、粘合剂等)将其相对于外套管12固定。而且，尽管本实施例的针套节60由塑性材料形成，但是可以使用任何其他合适的材料或材料的组合。
针套节60可以包括与外套管12的真空腔流体连通的内部部分。针套节60还可以与歧管(未示出)流体连通，歧管进一步与管402、404中任何一个或两者连通。在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum Timing Algorithm for Biopsy Device”的美国非临时专利申请中描述了可以使针套管60与外套管12中的腔流体连通的适当方式，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。
指轮62可操作，以便使外套管12围绕其纵向轴线相对于盖构件114和基座构件116旋转。例如，指轮62可用于将孔16定向到围绕由外套管12限定的纵向轴线的多个期望方向。仅作为例子，这样的多个定向可能是很需要的，以便例如从活检部位获得多个组织样本，而无须在获取多个组织样本期间将针部分10从患者体内取出。在美国专利No.5,526,822中公开了多个组织样本的这种旋转和获取的示例，该文献的公开内容通过引用结合入本文。鉴于此处的教导，本领域技术人员可想到在各种位置获取多个组织样本的其他方式。例如，外套管12的旋转可以机动化或自动化。作为另一个非穷举的例子，在获取组织样本的过程中可以旋转整个活检装置100，而不必在这种旋转和组织样本获取的过程中从患者体内取出活检装置100，从而从围绕由外套管12限定的纵向轴线的多个定向获得组织样本。
F.示例性的组织样本保持器
在本实施例中，组织样本保持器140被设置在探头102的主体部分112的端部处。组织样本保持器140包括罩杯142、可旋转的歧管(未示出)和多个可拆卸的组织盘(未示出)，所述组织盘带有多个组织样本室(未示出)。每个组织样本室被构造成分开地保持向近侧通过切割器腔传递的组织样本，使得组织样本保持器140可以分开地保持多个组织样本。具体地，歧管能够旋转，以便选择性地相对于切割器腔指引组织样本室。歧管还被构造成将真空从管404传递到切割器腔，而与相对于切割器腔指引出的组织样本室无关。组织样本保持器140的适当的组成元件和结构以及操作方法在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum TimingAlgorithm for Biopsy Device”的美国非临时专利申请中描述，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。
II.供立体定位使用的示例性的机架
如图1-2所示，机架202包括顶盖204和侧板214，其中每个齿轮206、208的一部分露出顶盖204。本实施例的机架202还包括针旋转机构(未示出)、针击发机构240、切割器驱动机构(未示出)和组织保持器旋转机构(未示出)。切割器驱动机构可操作地引起切割器旋转和平移；而组织保持器旋转机构可操作地引起组织样本保持器140的至少一部分旋转。可用于提供切割器驱动机构和组织保持器旋转机构的适当的组成元件和结构在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum Timing Algorithm for BiopsyDevice”的美国非临时专利申请中描述，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。替代地，切割器驱动机构或组织保持器旋转机构的任一个或者两者都可以完全省去。
如上所述，本实施例的机架202被构造成与活检探头102(诸如上述活检探头102)连接，从而得到活检装置100。另外，机架202被构造成安装到诸如用于立体定位设置或X射线设置的工作台、夹具或其他装置上。但是，可以理解，鉴于此处的教导，机架202可以以各种其它设置和组合使用。
A.示例性的针旋转机构
在本实施例中，针旋转机构包括一对旋钮222。一个或两个旋钮222的旋转会导致齿轮206的旋转。而且，当活检探头102连接到机架202时，齿轮206与探头102的齿轮(未示出)啮合。因此，当活检探头102连接到机架202时，一个或两个旋钮222的旋转将导致活检探头102的针部分10旋转。可用于形成针旋转机构的适当的组成元件和结构在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum Timing Algorithm for Biopsy Device”的美国非临时专利申请中公开，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。仅仅作为例子，马达(未示出)可用于实现针部分10的旋转。在其他应用方式中，针旋转机构可以简单地完全省去。
B.示例性针击发机构
如图16所示，本实施例的针击发机构240包括一对扳机242、按钮244、击发杆248和叉形件250。叉形件250被构造成在活检探头102连接到机架202时与针套节60的套筒部分64接合。例如，叉形件250可接合位于指轮62和环形突出部66之间的套筒部分64。在本实施例中，叉形件250和套筒部分64之间的接合使得套筒部分64(并由此使针部分10)与叉形件250一起纵向移动。叉形件250与击发杆248连接，使得叉形件250与击发杆248一起纵向移动。
如图22所示，本实施例的针击发机构240还包括线性马达800，该线性马达以通信方式与击发杆248连接。在一些应用方式中，击发杆248从线性马达800直接延伸。在一些应用方式中，在线性马达800和击发杆248之间设置一个或多个组成元件(未示出)。例如，各种齿轮、传动部件等可以设置在线性马达800和击发杆248之间。鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到用于在线性马达800和击发杆248之间提供通信的适当结构、组成元件和构造。
在一些应用方式中，线性马达800包括无刷直流线性电机。替代地，可以使用任何适当类型的直流电机。在其他应用方式中，线性马达800可以包括气动马达。例如，该气动马达可以包括或者不包括气压缸、活塞和/或各种其他组成元件。当然，可以使用任何其他类型的线性马达，例如电机、气动马达等等。
鉴于此处的教导，本领域技术人员应当理解，可以选择性地控制线性马达800的各种参数。例如，用户可以控制线性马达800致动击发针部分10进入组织的深度、加速度、力和/或速度。换句话说，在与线性马达800的工作相关的其他参数中，控制器(未示出)可以用于控制线性马达800的速度曲线、位置曲线和停点。尤其是在线性马达800提供相对高的峰值力时，可以获得大的速度和位置轮廓包络线。
在一些应用方式中，用户可以选择针击发机构240应当将针部分10的尖端14或孔16击发至的纵向位置。如果在击发针部分10之前设定了这样的纵向位置，则线性马达800可以被启动以相应地击发针部分10，使针部分10停在预定的位置或距离上。针部分10可以通过电磁作用无噪声地停止，而不是通过机械止挡件停止。替代地，机械辅助件(例如制动机构等)可以设置用于使针部分10停止。针部分10的多余的动能可以无声地转化成热。预编程的速度和位置曲线可以独立于组织或肿瘤特征被保持。换句话说，在一些应用方式中，可以控制针部分10的加速，使得其不会超过比跟随期望的位置和速度曲线所需的速度大的速度。
另外，如果线性马达800被用于将针部分10击发到组织中，则针击发机构240可以无需弹簧或其他弹性构件来将针部分10击发到组织中。由于没有弹簧或其他弹性构件，故针击发机构240可以相对安静地工作，这在一些设置中可使得活检样本获取过程不易惊吓到患者。替代地，在击发杆248的远侧或近侧移动的任一个或两者中，线性马达800可以通过弹簧或其他弹性构件协助。
当用户准备好击发针部分10时，用户可以向前推动并保持一个或两个扳机242，并且可以推动一个或两个按钮244，由此将一个或两个扳机242保持向前。这样的扳机242和按钮244的致动可以导致针部分10的击发。具体地，这样的扳机242和按钮244的致动可以启动马达800，以使击发杆248向远侧移动，这可以完成将针部分10向远侧击发进入组织中。这样的针部分10的远侧运动可以相对突然，并且可以利用足以通过针部分10的尖端14穿刺组织的力来完成。
在其他应用方式中，线性马达800用于击发整个机架202。在其他变型方式中，针击发机构240完全没有线性马达800。例如，针击发机构240可以包括在2007年2月8日公布的序列号为2007/0032742、题为“Biopsy Device with Vacuum Assisted BleedingControl”的美国专利申请中公开的针击发机构中的一种，该专利申请的内容通过引用结合入本文。在仍然使用针击发机构240的情况下，鉴于此处的教导，本领域技术人员能够想到针击发机构240的其他适当的组成元件和构造。
III.用于超声应用的示例性的探头
如图3至5所示，另一种替代的活检探头103包括针部分350和主体部分352。主体部分352包括盖构件354和基座构件356。组织样本保持器368可拆卸地固定到基座构件356，但是组织样本保持器368可替代地固定到盖构件354或其他一些组成元件上。一对管402、404与探头103相连。如下面更加详细地描述，活检探头103被构造成连接到机架302，从而提供活检装置101。
A.示例性的针
在本实施例中，针部分350包括外套管12，该外套管12具有组织穿刺尖端14和位于组织穿刺尖端14近侧的横向组织接收孔16。在本实施例中，这些组成元件与上述的名称相同且附图标记相同的组成元件基本上相同，因此在此不再详细地描述。换句话说，针部分350的上述外套管12、尖端14和孔16(包括套管腔20、真空腔40、壁30、横向开口32等)的特征、特性和组成元件可以与以上就针部分10的描述相同。当然，可以根据需要以任何适当的方式变化。
B.示例性的组织穿刺尖端
在一些情况下，本领域技术人员可以发现本文公开的各种针尖端14中的一些特别适用于探头103。例如，探头103可以包括本文所述的任何不同的尖端，诸如参照图6至18所述的那些尖端。类似地，探头103的套管12可以经受本文所述的任何处理或改进，诸如那些参照图19至21所述的套管。如之前提到的，尖端14和套管12的这样的变化、处理和改进可以促进针部分350穿刺进入组织中，诸如通过与其他尖端14和套管12相比减少穿刺组织所需的力。这样减少穿刺组织的力在本实施例的探头103情况中尤其有利，因为在一些示意性应用中探头103由用户单手操纵。换句话说，活检装置101可以由用户单手握持，并且用户可以通过使用单手握持活检装置101将针部分350插入组织中。替代地，活检装置101可以以各种其它方式使用。
C.示例性的切割器
探头103中的中空的切割器与针部分350可以具有像在切割器和针部分10之间的关系一样的关系；以及与以上在探头102的情况下描述的切割器一样的特征部、特性和组成元件。因此，切割器的这些方面在此不再重复。替代地，与任一个探头102、103一起使用的切割器可以根据需要具有任何其他特征、特性、组成元件或与针部分10的关系。
D.示例性的针套节
如图3至5所示，针套节358被固定到探头103的外套节12，并且包括指轮62和从指轮62向近侧延伸的套筒部分360。本实施例的针套节358围绕外套管12的近侧部分包覆成型，但是可以形成针套节358和/或使用任何其他合适的技术(例如，紧定螺钉等)将其相对于外套管12固定。而且，尽管本实施例的针套节358由塑性材料形成，但是可以使用任何其他合适的材料或材料的组合。
针套节358可以包括与外套管12的真空腔流体连通的内部部分。针套节358还可以与歧管(未示出)流体连通，歧管进一步与管402、404中任何一个或两者连通。在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum Timing Algorithm for BiopsyDevice”的美国非临时专利申请中描述了可以使针套管358与外套管12中的腔流体连通的适当方式，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。
套筒部分360的指轮62与上述探头102的套筒部分64的指轮62基本上是相同的，并且其工作方式类似于上述探头102的套筒部分64的指轮62的工作方式。因此，在此不再详细地描述指轮62。当然，在探头102、103的任何一个的情况下，如果不完全省去，指轮62可以替代地根据需要以任何适当的方式变化。
E.示例性的组织样本保持器
另外，探头103的组织样本保持器368可以与上述的组织样本保持器140相同或类似。替代地，组织样本保持器368可以包括在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum TimingAlgorithm for Biopsy Device”的美国非临时专利申请中描述的任何组织样本保持器，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，在使用任何组织样本保持器的情况下，任何其他适当的组成元件、结构或构造都可以用于组织样本保持器368。
IV.用于超声应用的示例性的机架
如图3至4所示，可替代的机架302包括上壳体构件304和下壳体构件306，其中每个齿轮206、208的一部分露出上壳体构件304。多个钩形构件305从上壳体构件304延伸，用于选择性地将探头103固定到机架302上，但是可以使用其他结构和技术。本实施例的机架302还包括切割器驱动机构(未示出)和组织保持器旋转机构(未示出)。可用于提供切割器驱动机构和组织保持器旋转机构的适当的组成元件和结构在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum Timing Algorithm for Biopsy Device”的美国非临时专利申请中描述，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。替代地，切割器驱动机构或组织保持器旋转机构的任一个或者两者都可以完全省去。
机架302可以包括用户界面，该用户界面允许用户输送指令来操作活检装置101的至少一部分。可以结合在机架302中的适当的用户界面在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum Timing Algorithm for Biopsy Device”的美国非临时专利申请中描述，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。替代地，机架302可以干脆完全省去用户界面。
本实施例的机架302被构造成与活检探头103(诸如上述活检探头103)连接，从而得到活检装置101。另外，机架302被构造成手持式的，使得使用者可以(例如使用超声引导装置等)单手操纵和操作活检装置101。但是，鉴于此处的教导，应当理解，机架302可以以各种其设置和组合使用。
仅仅作为例子，机架302可以替代地与活检探头102连接而不是与活检探头103连接。作为另一种仅仅示意性的例子，机架302可以与具有改进的针套节60(例如，较短的、不用于击发针部分10的针套节等)的活检探头102连接。
活检装置100、101中的任一个可以与真空控制模块(未示出)连接，该真空控制模块可操作地给活检装置100、101提供流体(例如，真空、大气、生理盐水、加压空气等)、动力和/或指令。这样的真空控制模块的适当例子在2007年11月20日提交的序列号为11/942,764、题为“Vacuum Timing Algorithm for Biopsy Device”的美国非临时专利申请中公开，该申请的内容通过引用结合入本文。当然，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。
替代地，在没有真空控制模块的情况下可以提供和使用活检装置100、101。仅仅作为例子，活检装置100、101可以具有在载真空泵(未示出)和/或压力泵(未示出)。带有这样的在载泵的仅仅示例性的活检装置在2007年12月27日提交的序列号为11/965,048、题为“Vacuum Sensor and Pressure Pump for Tetherless Biopsy Device”的美国非临时专利申请中公开，该申请的内容通过引用结合入本文；并且在2007年12月27日提交的序列号为No.11/964,811，题为“Clutch and Valving System for Tetherless Biopsy Device”的美国非临时专利申请中公开，该申请的内容通过引用结合入本文。但是，可以使用任何其他适当的组成元件、结构或构造。
本发明的实施方式应用于常规内窥镜和开放外科器械中，还用于机器人辅助的外科手术中。
根据本发明实施方式的装置可设计成在一次使用后丢弃，或者可设计成多次使用。在任何情况下或在两种情况下，实施方式可包括在至少一次使用后修复以备再次使用。修复可包括装置的拆卸、接着清洗或更换特定部件和随后的重新组装这些步骤的任意组合。特别地，该装置可以被拆卸，任何数量的特定部件或零件可以有选择地以任意组合被更换或去除。在清洗和/或替换特定部件之后，该实施方式的装置可在修复设备中或在即将进行手术程序之前由手术队进行重新组装以便以后使用。本领域技术人员将会理解对该装置的修复可利用用于拆卸、清洗/替换、和重新组装的各种技术。这些技术的使用以及产生的修复好的装置也全都在本申请的保护范围内。
仅仅作为示例，在本文中公开的本发明的各种实施方式将在外科手术前被处理。首先，获取新的或者使用过的器械并在需要的情况下对其进行清洁。该器械然后进行灭菌。在一种灭菌工艺中，器械被放置在闭合且密封的容器中，诸如塑料袋或高密度聚乙烯合成纸袋(TYVEK bag)。容器和器械然后被放置在可穿透容器的辐射场中，诸如γ射线、x射线或者高能电子。辐射杀死器械上以及容器中的细菌。灭菌后的器械然后可被储存在无菌容器中。密封的容器保持器械处于无菌状态，直到其在医学场合下被打开。装置可以使用现有技术中已知的任何其他工艺进行灭菌，包括但不限于β或γ射线、环氧乙烷和蒸汽。
虽然已经示出和描述了本发明的各种实施方式，但是在不脱离本发明范围的情况下，通过本领域技术人员的适当改进，可以完成对本文所述的方法和系统的进一步匹配。这些可能的修改中的若干个已经被提到，而其他的修改是本领域技术人员可以想到的。例如，上述的实施例、实施方式、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤以及类似参数是示意性的而不是必须的。因此，本发明的范围应当用后附的权利要求书加以考虑，并且不应当被理解成限制到说明书和附图所示和所述的结构和操作的细节。

Claims (10)

1.一种活检探头，其中，所述活检探头包括：
(a)主体部分；
(b)从所述主体部分延伸的套管，其中所述套管限定了至少一个腔，所述套管包括能够接收组织的横向孔；
(c)位于所述套管的远端处的尖端；
(d)从所述尖端沿纵向延伸的第一刀片；
(e)从所述尖端沿纵向延伸的第二刀片；和
(f)能够相对于所述套管移动的切割器，其中所述切割器能够切割组织。
2.根据权利要求1所述的活检探头，其中，所述尖端包括至少两个凹面。
3.根据权利要求2所述的活检探头，其中，所述至少两个凹面通过凹磨工艺形成，使得所述至少两个凹面被凹磨出。
4.根据权利要求2所述的活检探头，其中，所述第一刀片将所述至少两个凹面中的至少一个分成两半。
5.根据权利要求2所述的活检探头，其中，所述至少两个凹面是四个凹面。
6.根据权利要求2所述的活检探头，其中，所述至少两个凹面接合在锋利的边处，所述套管具有围绕由所述套管限定的轴线的外周长，所述锋利的边的每个具有大于或基本上等于所述套管的周长的长度。
7.根据权利要求1所述的活检探头，其中，所述尖端与所述套管分开地形成并且与所述套管接合。
8.根据权利要求1所述的活检探头，其中，所述第一刀片和所述第二刀片在角度上偏差大约90度。
9.根据权利要求1所述的活检探头，其中，所述第一刀片具有第一长度，所述第二刀片具有第二长度，所述第一长度大于所述第二长度。
10.根据权利要求1所述的活检探头，其中，所述第一刀片沿着远侧终止于相对于所述套管的第一轴向位置处的第一远侧点，所述第二刀片沿着远侧终止于相对于所述套管的第二轴向位置处的第二远侧点，所述第一远侧点位于所述第二远侧点的远侧。
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